一.导言
Web开发一直是程序员，尤其是全栈工程师的热门开发方向。最近很多朋友问我关于Web开发的问题。最常见的有“web开发难吗？”以及“开发web找工作要学什么语言？”
作为一个多年在线教授web开发的老师，今天我就用通俗易懂的方式给大家讲讲web开发最重要的东西——服务器架构原理。你可以通过这个介绍性的解释给出自己的答案，看清一切的本质。
老规矩，先说技术知识点，然后把自己收集的干货给你，希望能帮到有需要的人。
二、服务器框架的原理和技术
首先我们来看一个Web开发的服务器框架示意图。我们将从这里学到:
我暂时不对里面的板块做详细分析。我们将在本文后面详细解释它们。我们先梳理一下web开发的服务器框架原理。
从图中的白色箭头可以看出，服务器的响应过程大致可以分为两个过程:
数据请求流程:客户端→web服务器→业务服务器→缓存服务器→数据库
数据返回流程:数据库→缓存服务器→业务服务器→web服务器→客户端
比如一个叫王二麻子的同学，想从电脑上查自己的四级成绩。此时，当他在电脑上登录查询页面时，他是在客户端。当他在客户端输入个人信息后点击查询按钮时，客户端开始向web服务器发送王二麻子的数据请求，web服务器命令业务服务器与缓存服务器进行核对处理，缓存服务器再将王二麻子的数据取到数据库中检索数据。
数据库检索到王二麻子的数据，马上告诉缓存服务器，缓存服务器跑去告诉业务服务器，业务服务器把王二麻子的数据交给web服务器。web服务器默默的一挥手，呈现出王二马子的数据，王二马子可能会对着数据破口大骂:“XX，你又要重考了！”
就是这么一个过程。虽然跑来跑去看起来很麻烦，但其实一点都不麻烦。计算机每分钟能处理几千万个麻子王。
三。服务器各部分的说明
客户
目前web开发的客户端主要有四类:IOS、Android、PC、移动，这个就不说了。一般来说，每个用户的界面就是客户端，用来将图片、文字、视频等数据呈现给用户查看。
网络服务器
web服务器有两个主要功能:负载平衡和静态资源服务器。
负载均衡
什么是负载平衡？先来看一张图:
这是最简单的服务器架构。它没有web服务器，只有一个客户端、一个业务服务器和一个数据库。它可以在少量数据的情况下正常运行。
如果一个业务服务器可以支持5000个客户端访问，只要不超过5000个设备访问就可以了，但是如果超过5000个客户端访问呢？只剩下两种方法了。一种是通过改变开发语言来重构业务服务器，以提高其性能，这就涉及到开发语言的性能。我们以后会讲到；第二，增加业务服务器的数量，保证大量客户端的正常访问，增加负载能力，这也是常用的方法。
那么问题来了，增加业务服务器数量，但是“看起来”都一样，客户端很郁闷。我应该访问哪个服务器？
所以需要一个web服务器进行统筹分配，分配哪些业务服务器客户端应该访问，合理分配资源，避免客户端统一访问某个业务服务器造成的过载，这就是web服务器的负载均衡功能。
静态资源服务器
并非所有数据请求都需要访问数据库。如上所述，我们从客户端一步步运行到数据库，进行数据请求，返回数据动态请求。然而，一些存储在web服务器上的数据可以在不访问数据库的情况下被客户端获取，这被称为静态请求。
比如一些文字、图片、视频等。，在一些网页中不会频繁变化，基本上固定在某个地方展示，开发者除非调整，否则不会更新。静静的呆在那里，谁进入页面就显示谁。这些数据放在没有数据库的web服务器上，这样可以更快地显示给客户端。
服务服务器
服务器的主要功能是:接收数据、处理数据和返回数据。
草案
目前服务器主要遵循两种协议进行数据传输和处理:http/https和socket请求。Http属于应用层，socket比较原生，也就是所谓的TCP/IP层，属于网络层。这两个我就不细说了，往这方面发展我会学的。
开发语言
服务器的开发语言可谓是百家争鸣。可以用C，C++，Java，PHP，Python，Ruby等语言开发，但是性能和性价比还是有区别的。
目前服务器比较多的语言是Java和PHP。为什么？第一，php比较简单，这个功能比较容易上手；其次，java可以大规模团队协作开发，封装成模块，代码可以重用。
但是还是有越来越多的公司使用C/C++和Python开发服务器的趋势。为什么？
因为很多服务器开发的开发周期是很久以前，十几年前。当时企业为了快速攻城略地，先创业，选择开发周期短的语言做服务器。虽然负载有限，但可以通过硬件来补充。但是，随着手机和电脑越来越多，客户端越来越多，如果仍然以硬件来补充服务器的负载性能，就会面临很多问题。
比如阿里遇到过的电费问题，要让机器一直开着。随着阿里的业务量越来越大，硬件每天消耗的电费是一个很头疼的问题。没日没夜的烧只会烧钱，光电费就占公司全年开支的10~30%。我们做什么呢那么只能从服务器的开发入手，选择一种性能更高的语言来重构服务器，性能会有所提升。部分服务器改造后，单台服务器性能可提升10倍。
所以C/C++这种机器语言成为了强大的企业开发服务器的首选，所以C/C++永远不会过时。
对于中小型企业，不建议使用C/C++进行开发服务器。虽然他们的性能很高，但是很难开发。而且市面上真正懂C/C++的程序员很少，所以付出的薪水自然也高。可以用脚本语言进行开发，让业务先跑起来。到了瓶颈，相信公司也有稳定的资金支持。此时重建服务器更为合适。
个人比较倾向于中小企业的服务器开发用Python。为什么不是其他语言？
首先，Python是一种面向对象的脚本语言，代码量小，语法简洁，逻辑清晰。PHP在漂亮的代码和团队协作开发方面不如Python。Java虽然好，但是很重。比如C语言做一件事需要100行代码，那么Java大概是50行，而Python只需要10行。
我个人不建议用Ruby做服务器。一是因为红宝石是日本人做的东西，爱国情怀；第二，Ruby是一种神奇的语言。这是什么意思？也就是你写一个符号或者一个指令，他就会在背后为你做很多事情。这个东西你看不到底，逻辑不清晰。写就好了，也就是说，如果你按照它的一些特殊符号，它会给你带来很多东西。这种神奇的语言不适合团队开发。如果就团队发展而言，大家的水平参差不齐。有的人掌握了比较神奇的语法，有的人没有，所以不适合团队开发。
和数据库缓存服务器。
认真看文章的朋友可能会发现，我们之前讲过最简单版本的服务器架构，没有缓存服务器也能正常运行。那么问题来了。如果业务服务器需要数据，难道不能直接去数据库找吗？为什么要添加缓存服务器？
实际上，这是为了减少数据库的负载，提高客户端的体验。服务器相当于一个缓存区，可以缓存数据。
举个例子，如果数据库的读取速度是4000次/秒，如果此时有10000个在线请求访问数据库，但是数据库忙了1s，那么客户端就要等待，数据库要用2s以上才能给出客户端想要的数据。如果是十万，一千，一万呢？等等20秒，200秒，2000秒？这样的用户体验是不是很糟糕？
所以加了一个缓存服务器，可以把常用信息缓存在那里，读取速度快。当客户端再次请求时，不需要访问数据库，只需要取缓存服务器中的数据。
在数据存储方面，有更先进的分布式文件存储系统，也解决了传统数据库的缺点，比如阿里采用的TDFS，亚马逊采用的GDFS等。这是比较高端的技术，有机会可以去了解一下。
web开发的服务器架构原理给大家说完了，原则上理解起来也不是很难。选择合适的语言做web开发，会事半功倍，尤其是Python，很多人前后台都能做，作为这样的全栈工程师在市场上很吃香。
